(57)【要約】【課題】簡素な構成で長期にわたってシール性が良好な安定した品質を提供しながらも、設置作業性を大幅に改善する。【解決手段】包みガスケット１０は、上壁部１１ａ、下壁部１１ｂ及び内周壁部１１ｃで環状の収容空間Ｓ１を形成するフッ素樹脂外被１１と、上壁部１１ａの下面に対向するように収容空間Ｓ１に挿入され、環状の山部１２ａと環状の谷部１２ｂとが径方向に交互に形成された環状の第１波板１２と、下壁部１１ｂの上面に対向するように収容空間Ｓ１に挿入され、環状の山部１３ａと環状の谷部１３ｂとが径方向に交互に形成された環状の第２波板１３と、第１波板１２と第２波板１３との間に挿入され、弾性材料で形成された環状の弾性平板１４と、第１波板１２と弾性平板１４との間に挿入され、第１波板１２よりも硬度が低く、かつ、弾性平板１４よりも弾性が低い第１支持板１５と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ接続部に挟み込まれる包みガスケットであって、
環状の上壁部と、環状の下壁部と、前記上壁部及び前記下壁部を内周側で互いに接続する環状の内周壁部とを有し、前記上壁部、前記下壁部及び前記内周壁部で環状の収容空間を形成するフッ素樹脂外被と、
前記上壁部の下面に対向するように前記収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第１波板と、
前記下壁部の上面に対向するように前記収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第２波板と、
前記第１波板と前記第２波板との間に挿入され、弾性材料で形成された環状の弾性平板と、
前記第１波板と前記弾性平板との間に挿入され、前記第１波板よりも硬度が低く、かつ、前記弾性平板よりも弾性が低い第１支持板と、を備えている、包みガスケット。
【請求項２】
前記弾性平板は、ゴムからなり、その硬度は５０以上１００以下である、請求項１に記載の包みガスケット。
【請求項３】
前記弾性平板の厚さは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の包みガスケット。
【請求項４】
前記第２波板と前記弾性平板との間に挿入され、前記第２波板よりも硬度が低く、かつ、前記弾性平板よりも弾性が低い第２支持板をさらに備えている、請求項１乃至３のいずれかに記載の包みガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラスライニング機器等のフランジ接続部のようにフランジ面が平坦ではないフランジ接続部に挟み込む包みガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
グラスライニング機器は、その製造の際に、グラスライニング処理を施すべく高温での焼成が繰り返される。そのため、機器の金属基材には熱応力が繰り返し作用し、グラスライニング機器のフランジ面に歪が生じることとなる。そこで、特許文献１では、グラスライニング機器のフランジ接続部を封止するためのガスケットとして、硬化性樹脂のペーストを層状フェルトに含浸させたシートを耐食性材料からなるカバー（外被）内に挿入した包みガスケットが提案されている。これによれば、包みガスケットの形状がフランジ面の凹凸に馴染んでから硬化性樹脂が硬化するため、グラスライニング機器用のガスケットとして良好なシール性が得られる。
【０００３】
また、他の従来技術としては、ガスケット自体の厚みを手作業で調整するいわゆる「ガスケット調整」を行うことによって、フランジ面のシールを良好に保つ方法もある。このガスケット調整では、包みガスケットの内部にシート状の内挿物を周方向の適所に部分的に挿入し、ガスケットの厚みを周方向に変化させることで、ガスケットの外形をフランジ面の歪みにフィットさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２８２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の場合、時間経過によって硬化する樹脂を用いているため、コストアップになるとともに、樹脂を含浸させる作業や樹脂の硬化を管理する必要があり、設置作業性が良いとはいえない。また、長期使用によって外被等に不測の塑性変形が生じた場合、層状フェルトに含浸された硬化性樹脂は硬化しているため、シール性が低下する可能性もある。
【０００６】
また、従来から行われているガスケット調整については、フランジ面の周方向の各部分における歪みを測定し、当該歪みに合わせて挿入する内挿物の枚数を調整する必要があるなど非常に作業が複雑で手間がかかる。さらに、これらのガスケットはフランジ面の歪みに合わせて厚みを調整しているため、位置ずれを起こさないよう、マーキング等の位置決め対策を行う必要がある。また、ガスケット調整は個々のフランジに対して行うため、調整後のガスケットは当該フランジにしか使用することができない。
【０００７】
そこで本発明は、包みガスケットにおいて、簡素な構成でありながら、長期にわたってシール性が良好な安定した品質を提供し、かつ、設置作業性を大幅に改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る包みガスケットは、グラスライニング機器のフランジ接続部に挟み込まれる包みガスケットであって、環状の上壁部と、環状の下壁部と、前記上壁部及び前記下壁部を内周側で互いに接続する環状の内周壁部とを有し、前記上壁部、前記下壁部及び前記内周壁部で環状の収容空間を形成するフッ素樹脂外被と、前記上壁部の下面に対向するように前記収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第１波板と、前記下壁部の上面に対向するように前記収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第２波板と、前記第１波板と前記第２波板との間に挿入され、弾性材料で形成された環状の弾性平板と、前記第１波板と前記弾性平板との間に挿入され、前記第１波板よりも硬度が低く、かつ、前記弾性平板よりも弾性が低い第１支持板と、を備えている。
【０００９】
前記構成によれば、フッ素樹脂外被の収容空間に環状の弾性平板が挿入されているため、その弾性により、包みガスケットはフランジ接続部のフランジ面の凹凸に密着するように自然に変形する。そして、包みガスケットが周方向に位置ズレしても、弾性平板が自在に変形及び復元することで密着が保たれるので、マーキング等の位置決め対策も省くことが可能となる。よって、従来のような煩雑な設置作業が不要となる。しかも、長期使用によってフッ素樹脂外被等に不測の塑性変形が生じたとしても、弾性平板が自在に弾性復元することで密着が保たれる。そして、フッ素樹脂外被の上壁部及び下壁部には、第１波板及び第２波板がそれぞれ対向しているので、それら波板の環状の山部によりフッ素樹脂外被はフランジ面に対して同心円状に高圧接触し、確実に封止される。よって、フランジ接続部が複数の締結具により周方向に間隔をあけて締結される場合に、締結具の数も締め付け力も低減することができ、設置作業性が更に向上する。また、この包みガスケットは、弾性平板の復元力により外形が自在に変形及び復元できるので、一度使用したガスケットを他のフランジ接続部に適用することも可能となる。
【００１０】
また、仮に第１波板と第２波板との間に弾性平板だけが挿入されている場合には、フランジ接続部が複数の締結具より周方向に間隔をあけて締結されたときに、弾性平板のうち締結具で直接締め付けられた部分が局所的に急変形するため、その直接締め付けられた部分の直ぐ隣の部分でシール圧が弱まるおそれがある。しかし、本発明の構成では、第１波板と弾性平板との間には弾性平板よりも弾性が低い第１支持板が挿入されているので、締結具からの締め付け圧力が第１支持板により周方向に分散して伝達され易くなり、全体として包みガスケットの局所的な急変形が抑制される。さらに、その第１支持板は、第１波板よりも硬度が低く、第１波板に伝達される締め付け圧力を適度に吸収するので、前述した機能を有する波板や弾性平板が保護され、品質が安定する。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡素な構成でありながら、長期にわたってシール性が良好な安定した品質を提供し、かつ、設置作業性を大幅に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るグラスライニング機器の要部断面図である。
【図２】図１に示す包みガスケットの要部断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の包みガスケットの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るグラスライニング機器１の要部断面図である。図１に示すように、本実施形態のグラスライニング機器１は、たとえば化学反応器であり、機器本体２と、その機器本体２の開口２ｃを覆うカバー３とを備えている。機器本体２及びカバー３は、フランジ接続部４を有している。機器本体２及びカバー３は、金属を基材としており、その内面２ａ，３ａ及びフランジ面２ｂ，３ｂに、耐食性を付与するためにグラスライニング処理が施されている。グラスライニング処理では、８００〜９００度の高温で焼成が繰り返されるため、機器本体２及びカバー３の金属基材には熱応力が繰り返し作用し、そのフランジ面２ｂ，３ｂには比較的大きな歪が生じている。そして、互いに対向するフランジ面２ｂ，３ｂの間に包みガスケット１０が挟み込まれた状態で、フランジ接続部４は、複数の締結具５（クランプ）により、周方向に等間隔をあけて挟持され強く締め付けられている。
【００１５】
図２は、図１に示す包みガスケット１０の要部断面図である。図２に示すように、グラスライニング機器用の包みガスケット１０は、フッ素樹脂外被１１、第１波板１２、第２波板１３、弾性平板１４、及び、第１支持体１５を備え、全体として環状であり、フッ素樹脂外被１１により第１波板１２、第２波板１３、弾性平板１４、及び、第１支持体１５が包まれている。
【００１６】
フッ素樹脂外被１１は、環状の上壁部１１ａと、環状の下壁部１１ｂと、上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂを内周側（径方向内側）で互いに接続する環状の内周壁部１１ｃとを有しており、上壁部１１ａ、下壁部１１ｂ及び内周壁部１１ｃで環状の収容空間Ｓ１を形成している。即ち、収容空間Ｓ１は、外周側（径方向外側）で外部に開放されている。フッ素樹脂外被１１は、耐食性及び耐熱性を有し、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＥＰＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＥＥ）等のフッ素樹脂を用いて形成されている。
【００１７】
第１波板１２は、環状の山部１２ａと環状の谷部１２ｂとが径方向に交互に形成され、全体として環状である。第１波板１２は、金属で形成されている。金属としては、例えばステンレス鋼や炭素鋼を利用できる。第１波板１２は、フッ素樹脂外被１１の上壁部１１ａの下面に対向して接触するように収容空間Ｓ１に挿入されている、第１波板１２の山部１２ａ及び谷部１２ｂは、尖ったエッジを形成しないように断面視で滑らかな円弧形状としている。
【００１８】
第２波板１３は、第１波板１２と同じ構造及び材料のものである。即ち、第２波板１３は、環状の山部１３ａと環状の谷部１３ｂとが径方向に交互に形成され、全体として環状の金属板である。第２波板１３は、フッ素樹脂外被１１の下壁部１１ｂの上面に対向して接触するように収容空間Ｓ１に挿入されている、また、第１波板１２及び第２波板１３の内周端は、少なくとも包みガスケット１０に外力が掛かっていない状態で、フッ素樹脂外被１１に接しないように構成されている。
【００１９】
弾性平板１４は、弾性材料で形成された環状の平板であり、第１波板１２と第２波板１３との間に挿入されている。本実施形態では、弾性平板１４は、ゴムで成形されている。そのゴムの硬度は、５０以上１００以下である。なお、本実施形態でのゴムの硬度は、ＪＩＳ規格（JIS K 6253）に基づいてデュロメータ（タイプＡ）で測定したときの硬度としている。また、弾性平板１４の肉厚は、フッ素樹脂外被１１や第１及び第２波板１２，１３の肉厚よりも厚いことが好ましい。弾性平板１４の厚さは、１〜１０ｍｍであることが好ましく、更には２〜６ｍｍであることが好ましい。弾性平板の厚みが１ｍｍ以下であるとグラスライニングで処理されたフランジ面の歪みを十分に吸収出来ないおそれがある。一方で、弾性平板の厚みが厚すぎるとフランジの締め付け力を強める必要があると共に、フランジの歪みが大きい部分と小さい部分との間で、ガスケット表面を形成するフッ素樹脂外被にかかる圧力が異なることに起因して亀裂が発生するおそれがある。
【００２０】
第１支持板１５は、第１波板１２と弾性平板１４との間に挿入されている。第１支持板１５は、第１波板１２よりも硬度が低く、かつ、弾性平板１４よりも弾性が低い環状の平板である。本実施形態では、第１支持板１５は、非石綿繊維に耐熱性ゴムバインダーを混和して圧延加硫した非石綿系シートガスケットを用いているが、これに限られない。また、第１支持板１５の肉厚は、弾性平板１４の肉厚よりも薄く、フッ素樹脂外被１１や第１及び第２波板１２，１３の肉厚よりも厚いことが好ましい。
【００２１】
以上に説明した構成によれば、フッ素樹脂外被１１の収容空間Ｓ１に環状の弾性平板１４が挿入されているため、その弾性により、包みガスケット１０はフランジ接続部４のフランジ面２ｂ，３ｂの凹凸に密着するように自然に変形する。そして、包みガスケット１０が周方向に位置ズレしても、弾性平板１４が自在に変形及び復元することで密着が保たれるので、マーキング等の位置決め対策も省くことが可能となる。よって、従来のような煩雑な設置作業が不要となる。しかも、長期使用によってフッ素樹脂外被１１や第１支持板１５に不測の塑性変形が生じたとしても、弾性平板１４が自在に弾性復元することで密着が保たれる。そして、フッ素樹脂外被１１の上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂには、第１波板１２及び第２波板１３がそれぞれ対向して接触しているので、それら波板１２，１３の環状の山部１２ａ，１３ａによりフッ素樹脂外被１１はフランジ面２ｂ，３ｂに対して同心円状に高圧接触し、確実に封止される。よって、周方向に等間隔をあけて配置された締結具５の数も締め付け力も低減することができ、設置作業性が更に向上する。また、この包みガスケット１０は、弾性平板１４の復元力により外形が自在に変形及び復元できるので、一度使用したガスケット０を他のフランジ接続部に適用することも可能となる。
【００２２】
また、仮に第１波板１２と第２波板１３との間に弾性平板１４だけが挿入されている場合には、フランジ接続部４が複数の締結具５により周方向に間隔をあけて締結されたときに、弾性平板１４のうち締結具５で直接締め付けられた部分が局所的に急変形するため、その直接締め付けられた部分の直ぐ隣の部分でシール圧が弱まるおそれがある。しかし、包みガスケット１０では、第１波板１２と弾性平板１４との間には弾性平板１４よりも弾性が低い第１支持板１５が挿入されているので、締結具５からの締め付け圧力が第１支持板１５により周方向に分散して伝達され易くなり、全体として包みガスケット１０の局所的な急変形が抑制される。さらに、その第１支持板１５は、第１波板１２よりも硬度が低く、第１波板１２に伝達される締め付け圧力を適度に吸収するので、前述した機能を有する第１波板１２や弾性平板１４が保護され、品質が安定する。
【００２３】
また、弾性平板１４を形成するゴムの硬度が５０以上であるので、弾性平板１４のうち締結具５で直接締め付けられた部分が局所的に急変形することが更に抑制され、その直接締め付けられた部分の直ぐ隣の部分でシール圧が弱まるのを好適に防止することができる。そして、弾性平板１４を形成するゴムの硬度が１００以下であるので、包みガスケット１０がフランジ接続部４のフランジ面２ｂ，３ｂの凹凸に密着するように変形する機能を担保することができる。
【００２４】
さらに、弾性平板１４の厚さは、１ｍｍ〜１０ｍｍであるためグラスライニング機器１のフランジ接続部４の口径が大きくなってフランジ面２ｂ，３ｂの歪が大きくなった場合でも、その口径に応じて弾性平板１４の厚さが設定され、弾性平板１４によってフランジ面２ｂ、３ｂの歪を十分に吸収することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態の包みガスケットの要部断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図３に示すように、第２実施形態の包みガスケット１１０は、その内径が第１実施形態のものよりも大きい。そのため、包みガスケット１１０の厚みも、第１実施形態のものよりも大きい。
【００２６】
包みガスケット１１０では、第２波板１３と弾性平板１４との間に第２支持板１１６が挿入されている。第２支持板１１６は、第１支持板１５と同じ構造及び材料のものである。即ち、第２支持板１１６は、第２波板１３よりも硬度が低く、かつ、弾性平板１１４よりも弾性が低い。また、弾性平板１１４の厚さは、１ｍｍ〜１０ｍｍである。即ち、弾性平板１１４の内径と厚さとの関係は、第１実施形態と同じである。
【００２７】
以上に説明した構成によれば、第２波板１３と弾性平板１１４との間には弾性平板１１４よりも弾性が低い第２支持板１１６が挿入されているので、締結具５からの締め付け圧力が第２支持板１１６により周方向に分散して伝達され易くなる。よって、第１支持板１５とも相俟って、全体として包みガスケット１１０の局所的な急変形をより好適に抑制することができる。
【００２８】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、例えば１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明に係る包みガスケットは、簡素な構成でありながら、長期にわたってシール性が良好な安定した品質を提供し、かつ、設置作業性を大幅に改善できる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるグラスライニング機器等に広く適用すると有益である。
【符号の説明】
【００３０】
１    グラスライニング機器
２ｂ，３ｂ    フランジ面
４    フランジ接続部
５    締結具
１０，１１０    包みガスケット
１１，１１１    フッ素樹脂外被
１２    第１波板
１３    第２波板
１４，１１４    弾性平板
１５    第１支持板
１１６    第２支持板
Ｓ１，Ｓ２    収容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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